Броди и Диксон впервые описали систему перфузии легких ex-vivo в 1903 году 1. С тех пор он стал золотым стандартом для изучения физиологии, фармакологии, токсикологии и биохимии легких2,3. Метод предлагает последовательный и воспроизводимый способ оценки жизнеспособности трансплантации легких и определения эффекта воспалительных медиаторов, таких как гистамин, метаболиты арахидоновой кислоты и вещество P, среди прочих, а также их взаимодействия во время легочных явлений, таких как бронхоконстрикция, ателектаз и отек легких. Изолированная система легких была ключевым методом в раскрытии важной роли легких в устранении биогенных аминов из общего кровообращения4,5. Кроме того, система была использована для оценки биохимии легочного поверхностно-активного вещества6. За последние несколько десятилетий система перфузии легких ex-vivo стала идеальной платформой для исследований трансплантации легких7. В 2001 году команда во главе со Стигом Стином описала первое клиническое применение системы перфузии легких ex-vivo, используя ее для восстановления легких 19-летнего донора, который был первоначально отвергнут центрами трансплантации из-за его травм. Левое легкое собирали и перфузировали в течение 65 мин; после этого он был успешно пересажен 70-летнему мужчине с ХОБЛ8. Дальнейшие исследования по восстановлению легких с использованием перфузии ex-vivo привели к разработке метода Торонто для расширенной перфузии легких для оценки и лечения поврежденных донорских легких9,10. Клинически система перфузии легких ex-vivo показала, что является безопасной стратегией увеличения донорских пулов путем лечения и восстановления нестандартных донорских легких, не представляя существенной разницы в рисках или исходах по сравнению со стандартными критериями доноров10.
Основным преимуществом изолированной системы перфузии легких является то, что экспериментальные параметры могут быть оценены в полном функциональном органе, который сохраняет свою физиологическую функцию при искусственной лабораторной установке. Кроме того, он позволяет измерять и манипулировать легочной механической вентиляцией для анализа компонентов легочной физиологии, таких как сопротивление дыхательных путей, общее сосудистое сопротивление, газообмен и образование отеков, которые на сегодняшний день не могут быть измерены точно in vivo на лабораторных животных2. Примечательно, что состав раствора, с помощью которого перфузируется легкое, можно полностью контролировать, что позволяет добавлять вещества для оценки их воздействия в режиме реального времени и сбора проб из перфузии для дальнейшего изучения11. Исследователи, работающие с изолированной системой легких, должны иметь в виду, что механическая вентиляция вызывает распад легочной ткани, сокращая ее полезное время. Это прогрессирующее падение механических параметров может быть значительно замедлено гиперинфляцией легких время от времени во время эксперимента4. Тем не менее, подготовка обычно не может длиться более восьми часов. Другим соображением для системы перфузии легких ex-vivo является отсутствие центральной нервной регуляции и лимфодренажа. Последствия их отсутствия еще не полностью поняты и потенциально могут быть источником предвзятости в некоторых экспериментах.
Метод изолированной перфузионной системы легких может быть выполнен в модели кролика с высокой степенью консистенции и воспроизводимости. В этой работе описываются технические и хирургические процедуры для реализации метода изолированной перфузии легких ex-vivo , разработанного для модели кролика в Национальном институте респираторных заболеваний в Мехико, с намерением поделиться идеями и предоставить четкое руководство по ключевым шагам в применении этой экспериментальной модели.